(57)【要約】【課題】連続真空蒸着装置に使用される坩堝の割れを防止するために坩堝を分割し、分割緩衝部を介して連設されている割れ防止用坩堝を提供する。【解決手段】  真空蒸着装置内に使用される坩堝の、坩堝内の蒸発材料が加熱停止し、冷却・凝固で坩堝の割れを防止するために坩堝を適宜に分割し、分割緩衝部を形成して連設されている割れ防止用坩堝であって、前記分割緩衝部が坩堝の一方の長手方向側壁面と他方の長手方向側壁面、および一方の短側壁面と他方の短側壁面に適宜の間隔で形成されて、さらに、一方の長手方向側壁面と他方の長手方向側壁面、および一方の短側壁面と他方の短側壁面に形成された分割緩衝部が坩堝の底壁面を介して接続形成している割れ防止用坩堝である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空中を走行する帯状の基材に電子ビーム等により坩堝内に貯留されている蒸発材料を加熱して坩堝から蒸発した蒸発材料を蒸着させる連続真空蒸着装置に使用される坩堝で、坩堝内の蒸発材料が加熱停止により、冷却・凝固する際に坩堝が割れるのを防止するために、坩堝を適宜に分割し、分割緩衝部を形成して、分割緩衝部を介して連設されている割れ防止用坩堝であって、前記分割緩衝部が坩堝の一方の長手方向側壁面と他方の長手方向側壁面、および一方の短側壁面と他方の短側壁面に適宜の間隔で形成されて、さらに、一方の長手方向側壁面と他方の長手方向側壁面、および一方の短側壁面と他方の短側壁面に形成された分割緩衝部が坩堝の底壁面を介して接続形成されていることを特徴とする割れ防止用坩堝。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラスチックフィルムなどの基材に真空中で蒸発材料を蒸発させて蒸着させる連続真空蒸着装置に使用される坩堝、とくに坩堝内の蒸発材料が加熱停止により、冷却・凝固で坩堝の割れを防止するために坩堝を分割し、分割緩衝部を介して連設されている割れ防止用坩堝に関して。
【背景技術】
【０００２】
従来の連続真空蒸着装置は、例えば、特開昭６２─７０５７６号公報に開示されている。かかる従来の装置は、真空チャンバ内に設けた坩堝に蒸発材料を入れ、これに基材の走行方向と直角方向に伸びる壁面に設けられた電子銃より電子ビームを照射して、蒸発材料を溶融・蒸発させ、連続的にガイドロールを介して供給される鋼板等の帯状の基板に蒸発材料を蒸着するようになっている。
【０００３】
また、電子銃からほぼ水平に出された電子ビームは、坩堝の上方近傍に設けられ、磁力線が坩堝の長手方向に沿って発生する偏向電磁石により、ほぼ９０゜に曲げられ、坩堝に照射するようになっている。
【０００４】
また、蒸発材料が貯留される坩堝の形状は略直方体で上面がくり抜かれており、そこが溶融している蒸発材料の貯留部となっている。また坩堝の材質はアルミナが主に用いられる。さらに、アルミナ製の坩堝はステンレス鋼製の容器内にアルミナの砂を介して収容される。
【０００５】
また、溶融している蒸発材料を貯留している坩堝は坩堝内に貯留している蒸発材料の加熱が停止された後、蒸発材料が冷却・凝固してから収縮し、蒸発材料と坩堝との間の熱膨張係数の差等が起因の一つとも言われている坩堝の割れが発生し、大きな問題となっている。このために、坩堝の割れを防止する装置あるいは方法等が多く研究開発されている。
【０００６】
例えば、連続真空蒸着装置の坩堝の割れを防止するために、坩堝内に貯留した蒸発材料の加熱を停止した後、図８（ａ、ｂ）に示すように坩堝１０３内の蒸発材料１０１が冷却して凝固する前に、溶融している蒸発材料１０１を排出装置１０４によって排出して別の保管坩堝１０２に保管する連続真空蒸着装置における坩堝の割れ防止方法および装置１００（例えば、特許文献１参照。）も知られている。
【０００７】
さらに、連続真空蒸着装置用坩堝の割れを防止する方法および装置として、坩堝内に貯留した蒸発材料の加熱を停止した後、図９に示すように坩堝１１１内部に配置した棒状のヒータ１１３および坩堝１１１外面に配設した板状のヒータ１１４に通電して、坩堝１１１内部の温度勾配を調節しながら蒸発材料１１２を冷却・凝固させるようにした連続真空蒸着装置用坩堝の割れ防止方法（例えば、特許文献２参照。）も知られている。
【０００８】
また、冷却時に坩堝が割れる原因はいまだに明らかでないが、蒸発材料と坩堝の貯留部内面との濡特性がよい場合に溶融が冷却して凝固してから収縮し、蒸発材料と坩堝との間の熱膨張係数の差のために、坩堝に引張応力が発生するためと考えられているなかで、図６（ａ、ｂ）に示すような蒸発材料１３５を貯留するアルミナ製の一体成形型の坩堝４００を、図４（ａ、ｂ）に示すように分割して耐熱性のある緩衝材１３６等と組み合わせることで割れを防止する坩堝３００が既に知られ、使用されている。
【０００９】
以下に先行技術文献を示す
【特許文献１】特開平９−１４３６８６号公報
【特許文献２】特開平９−１４３６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述したように溶融した蒸発材料が貯留されている坩堝が冷却時に割れる原因はいまだに明らかでないなかで、特許文献１の発明は鋭意工夫された素晴らしい方法と装置であるが、坩堝内に溶融している蒸発材料を排出する速度あるいは排出する際の環境条件によって坩堝に引っ張り応力等が発生し、坩堝が割れる問題がある。
【００１１】
さらに、溶融している蒸発材料を別の保管坩堝に移し替え、さらに蒸着加工をする際に、連続真空蒸着装置の坩堝に保管坩堝の蒸発材料を戻したりする手間が多く掛かる問題がある。
【００１２】
また、坩堝内の溶融している蒸発材料を排出し、別の保管坩堝に移し替える等の手間が掛かる問題以外に、蒸発材料等に異物等が混入すると言う問題がある。さらに蒸発材料に異物が混入し蒸着された薄膜にピンホール等が発生する問題もある。
【００１３】
さらに、特許文献２の温度勾配を調整しながら坩堝内部の蒸発材料を冷却・凝固させる坩堝の割れ防止方法も、蒸発材料を冷却・凝固させる温度勾配の設定が難しいだけでなく、連続真空蒸着装置を使用して作業する際の作業時間が長く掛かると言う問題がある。
【００１４】
また、図６（ａ、ｂ）に示す一体成形型の坩堝４００は溶融している蒸発材料１３５が冷却・凝固した際に、通常図７に示すように坩堝４００の長手方向の両側壁面１３１と両短測壁面１３２、さらに底壁面１３４に割れ１３３が生じる問題がある。
【００１５】
さらに、一体成形型の坩堝に比べて割れにくいと言われている図４（ａ、ｂ）に示す緩衝材１３６を介して連設されている坩堝３００においても溶融している蒸発材料１３５が冷却・凝固した際に図５に示すように底壁面１３４と両短測壁面１３２に割れ１３３が生じる問題がある。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み為されたもので、その目的とするところは、連続真空蒸着装置を止めて放冷する際に、坩堝内に溶融している蒸発材料の冷却・凝固でも坩堝が割れることなく、また、さらに異物混入等がなく、坩堝の交換が容易にできる割れ防止用坩堝を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記問題点を解決するために、まず本発明の請求項１に係る発明は、  真空中を走行する帯状の基材に電子ビーム等により坩堝内に貯留されている蒸発材料を加熱して坩堝から蒸発した蒸発材料を蒸着させる連続真空蒸着装置に使用される坩堝で、坩堝内の蒸発材料が加熱停止により、冷却・凝固する際に坩堝が割れるのを防止するために、坩堝を適宜に分割し、分割緩衝部を形成して、分割緩衝部を介して連設されている割れ防止用坩堝であって、前記分割緩衝部が坩堝の一方の長手方向側壁面と他方の長手方向側壁面、および一方の短側壁面と他方の短側壁面に適宜の間隔で形成されて、さらに、一方の長手方向側壁面と他方の長手方向側壁面、および一方の短側壁面と他方の短側壁面に形成された分割緩衝部が坩堝の底壁面を介して接続形成されていることを特徴とする割れ防止用坩堝である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は真空中を走行する帯状の基材に電子ビーム等により坩堝内に貯留されている蒸発材料を加熱させて蒸発させ、蒸発した蒸発材料を基材に蒸着させる連続真空蒸着装置に使用される坩堝が、冷却・凝固する際に割れ難く、長期間の使用が可能となり、坩堝の交換が減少し、経費が大幅に削減される。さらに、坩堝の交換に要する時間、人件費等も大幅に削減される。
【００１９】
さらに、坩堝の割れがなくなるために、坩堝の割れにより蒸発材料に混入していた異物がなくなるだけでなく、蒸着膜等にピンホールが生じず、高品質の成膜が成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の割れ防止用坩堝を実施の形態に沿って以下に図面を参照にしながら詳細に説明する。図１〜図３は本発明の一実施例を示す。図１は本発明の割れ防止用坩堝の一実施例の正面の概略を示す概略図である。また、図２は図１のＡ−Ａ′線の断面を示す断面図である。本発明の割れ防止用坩堝は図には示していないが連続真空蒸着装置の真空成膜室に設けられる。また、本発明の割れ防止用坩堝は図１に示すように箱状の上面がくり抜かれた略長方体に形成されて、蒸発材料４が溶融して貯留される。また坩堝１内に貯留されている溶融した蒸発材料４の温度は約１７００℃位まで高温となる。
【００２１】
次ぎに、図１および図２に示すように本発明の割れ防止用坩堝１は一方の長手方向測壁面５と他方の長手方向測壁面６、さらに一方の短測壁面７と他方の短測壁面８、また、さらに底壁面９から形成されている。各側壁面５、６、７、８は耐熱部２と分割緩衝部３から形成されている。さらに、耐熱部２の耐熱部材は１２個から形成されて、各耐熱部２が分割緩衝部３を介して連設されている。
【００２２】
また、一方の長手方向測壁面５と他方の長手方向測壁面６、あるいは一方の短測壁面７と他方の短測壁面８に形成されている分割緩衝部３は底壁面９を介して一方の長手方向測壁面５と他方の長手方向測壁面６、あるいは一方の短測壁面７と他方の短測壁面８に繋がっている。
【００２３】
さらに各側壁面５、６、７、８、および底壁面９の外側面は図には示していないがアルミナ等の粉末部材を介してステンレス製等の上部がくり抜かれている容器等に収納された状態で形成されている。
【００２４】
また、上記耐熱部２の耐熱部材の数あるいは大きさ等は蒸着加工が施される帯状の基材の大きさ（幅）によって、割れ防止用坩堝１の大きさ、あるいは貯留される蒸発材料４、および容量、耐熱部材等の厚さが異なるために、適切の数あるいは大きさ、厚さ等が適宜選択選定さる。
【００２５】
また、図１あるいは図２に示す本発明の割れ防止用坩堝１に使用される耐熱部２の耐熱部材２は蒸発材料４の溶融温度に耐える耐火材で、通常、例えば、アルミナ等が使用されるが、銅等の場合は、カーボンが使用される。
【００２６】
さらに、一方の長手方向測壁面５と他方の長手方向測壁面６、あるいは一方の短測壁面７と他方の短測壁面８、あるいは底壁面に形成されている分割緩衝部３は蒸発材料４の溶融温度に耐えられ、さらに上下方向あるいは左右方向の応力を吸収する部材、例えば、カーボンフェルト、グラスウール、アスベスト等が使用されるが、とくに限定されるものではない。
【００２７】
次ぎに、本発明の割れ防止用坩堝１を具体的な実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１に示す本発明の割れ防止用坩堝１と、図６に示す一体成型型の坩堝４００と、図４に示す各側壁面１３１、１３２が緩衝材１３６を介して連設されている坩堝３００を真空中で５時間加熱した後、３時間大気中で冷却する作業を繰り返し、坩堝が割れるまでのサイクル数を評価した。
【００２９】
図６に示す一体成型型の坩堝４００は３サイクルで図７に示す用に坩堝４００の長手方向の両側壁面１３１と両短測壁面１３２と底壁面１３４に割れ１３３が生じた。また、図４に示す各側壁面１３１、１３２が緩衝材１３６を介して連設されている坩堝３００は５サイクルで図５に示すように底壁面１３４と両短測壁面１３２に割れ１３３が生じた。しかし本発明の割れ防止用坩堝１は１５サイクルでも図３に示すように坩堝に全く割れを生じることがなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の割れ防止用坩堝は連続真空蒸着装置の坩堝として使用できることはもとより、陶器分野等の釜、あるいは製鐵分野、鋳物分野、さらに焼鈍加工等の工業分野等広い分野に利用できる素晴らしい発明であふる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の割れ防止用坩堝の一実施例の正面の概略を示す概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′線の断面を示す断面図である。
【図３】本発明の割れ防止用坩堝の長期間使用の一実施例の状態を示す概略図である。
【図４】（ａ）従来の坩堝の正面を示す概略図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ′線を示す断面図である。
【図５】図４の坩堝の割れた状態を示す概略図である。
【図６】（ａ）従来の一体成形型の坩堝の正面の概略を示す概略図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ′線を示す断面図である。
【図７】図６の坩堝（蒸発材料を取り除いた後）の割れた状態の概略を示す概略図である。
【図８】（ａ）（ｂ）従来の割れ防止坩堝概略を示すの概略図である。
【図９】従来の割れ防止坩堝概略を示すの概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…割れ防止用坩堝
２…耐熱部
３…分割緩衝部
４…蒸発材料
５…一方の側壁面
６…他方の側壁面
７…一方の短測壁面
８…他方の短側壁面
９…底壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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